DE19725563A1 - Radial piston pump - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe, insbe sondere eine Benzinhochdruckpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses, insbesondere für eine derartige Radialkol benpumpe.The invention relates to a radial piston pump, in particular special a high-pressure gasoline pump according to the preamble of Claim 1 and a method for producing a Pump housing, especially for such a radial piston ben pump.
Derartige, beispielsweise aus der DE 43 05 791 A1 be kannte Radialkolbenpumpen werden als Kraftstoffpumpen für Verbrennungsmotoren verwendet. Die Kraftstofförderung er folgt über zumindest einen Radialkolben, der von einem Ex zenter einer Welle betätigt wird. Üblicherweise werden drei oder mehrere derartiger Radikalkolben gleichmäßig am Außen umfang der Exzenterwelle verteilt. Jeder der Radialkolben liegt über einem Gleitschuh und einem Exzenterring auf der Exzenterwelle auf. Der Exzenterring ist mittels eines Gleitlagers drehbar auf der Exzenterwelle gelagert und ge währleistet eine sichere Führung des Gleitschuhs mit mini malen Reibverlusten. Die Zylinder zur Aufnahme der Radial kolben sind im geteilten Pumpengehäuse angeordnet und mit jeweils einem Saug- und Druckventil versehen, über die der Kraftstoff aus dem Kurbelraum ansaugbar bzw. an eine Druck leitung abgebbar ist, in die das druckbeaufschlagte Förder mittel aus jeder Fördereinheit (Radialkolben, Zylinder, Saug-Druckventile) abgegeben wird. Von dieser gemeinsamen Druckleitung wird das Fördermittel zum Verbrennungsmotor geleitet.Such, for example from DE 43 05 791 A1 Known radial piston pumps are used as fuel pumps for Internal combustion engines used. The fuel delivery he follows via at least one radial piston, which is driven by an Ex center of a shaft is actuated. Usually three or several such radical pistons evenly on the outside circumference of the eccentric shaft distributed. Each of the radial pistons lies over a slide shoe and an eccentric ring on the Eccentric shaft on. The eccentric ring is by means of a Plain bearing rotatably mounted on the eccentric shaft and ge ensures safe guidance of the slide shoe with mini paint friction losses. The cylinders to hold the radial pistons are arranged in the divided pump housing and with each provided a suction and pressure valve through which the Fuel can be drawn from the crankcase or to a pressure line is deliverable, in which the pressurized conveyor medium from each delivery unit (radial piston, cylinder, Suction pressure valves) is given. From this common Pressure line becomes the funding for the internal combustion engine headed.
Bei dem vorbeschriebenen Stand der Technik wird die ge meinsame Druckleitung durch eine Vielzahl einander schnei denden Bohrungen ausgebildet, die bei der Feinbearbeitung des Gehäuses nach dem Gießvorgang eingearbeitet werden. Diese Bohrungen werden von den Außenwandungen des jeweili gen Gehäuseteils her eingebracht, so daß Verschluß- oder Blindstopfen zur Abdichtung der Bohrungen nach außen hin eingeschraubt werden müssen. Die Ausbildung dieser Bohrun gen erfordert einen erheblichen fertigungstechnischen Auf wand, da es je nach Geometrie des Pumpengehäuses oftmals sehr schwierig ist, die Bohrungen auszubilden, ohne daß die sonstigen Aufnahmeräume des Gehäuses beeinträchtigt werden. Insbesondere bei komplexen Geometrien müssen daher eine Vielzahl von Bohrungen aus unterschiedlichen Richtungen eingebracht werden, um die vorbestimmte Druckleitung auszu bilden. Ein weiteres Problem bei derart komplexen Bohrungs strukturen liegt darin, daß Bearbeitungsrückstände, bei spielsweise Späne, Kühl-/Schmiermittel etc. in den Bohrun gen zurückbleiben und beim späteren Einsatz der Pumpe in den Kraftstoff gelangen und somit beispielsweise zu Beschä digungen im Zylinderkopf (Ventilführungen) etc. führen kön nen. Es muß daher ein erheblicher Aufwand getrieben werden, um sicherzustellen, daß sämtliche Späne und sonstigen Rück stände aus den Bohrungssystemen entfernt sind.In the above-described prior art, the ge common pressure line through a variety of intersecting End bores trained in the finishing of the housing after the casting process. These holes are from the outer walls of the respective introduced part of the housing forth, so that closure or Blind plug to seal the holes to the outside must be screwed in. The formation of this hole gene requires a considerable production engineering effort wall because it often depends on the geometry of the pump housing it is very difficult to form the holes without the other recording spaces of the housing are affected. For complex geometries in particular, one must Variety of holes from different directions are introduced to remove the predetermined pressure line form. Another problem with such complex drilling structures lies in the fact that processing residues for example chips, coolants / lubricants etc. in the bores remain behind and when the pump is later used in get the fuel and thus, for example, damage damage in the cylinder head (valve guides) etc. nen. A considerable effort must therefore be made to ensure that all chips and other re are removed from the drilling systems.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radialkolbenpumpe und ein Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses, insbesondere für eine derartige Ra dialkolbenpumpe zu schaffen, bei denen das Ausbilden der Druckleitung gegenüber den herkömmlichen Lösungen verein facht ist.In contrast, the invention is based on the object a radial piston pump and a manufacturing method a pump housing, in particular for such an Ra to create a piston pump in which the formation of the Pressure line compared to conventional solutions is fold.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Radialkolbenpumpe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruches 6 gelöst.This task is done with regard to the radial piston pump by the features of claim 1 and in terms the method by the features of claim 6 solved.
Durch die Maßnahme, die gemeinsame Leitung, beispiels weise die Druckleitung, als vorgefertigte Rohrleitung aus zubilden und diese Rohrleitung in eines der Gehäuseteile durch Gießen einzubetten, ist es nicht mehr erforderlich, die gemeinsame Leitung durch eine Vielzahl von Bohrungen auszubilden. Des weiteren müssen diese nicht mehr durch Verschlußstopfen zur Gehäuseaußenwandung hin abgedichtet werden. Der fertigungstechnische Aufwand bei der Herstel lung des Pumpengehäuses kann somit gegenüber herkömmlichen Lösungen ganz erheblich reduziert werden.Through the measure, the joint management, for example show the pressure pipe as a prefabricated pipe form and this pipeline in one of the housing parts by casting, it is no longer necessary the common line through a variety of holes to train. Furthermore, they no longer have to go through Sealing plug sealed to the outer wall of the housing will. The manufacturing effort at the manufacturer development of the pump housing can thus be compared to conventional Solutions can be reduced considerably.
Da durch die Verwendung eines vorgefertigten Rohrlei tungssystemes die Notwendigkeit entfällt, die Bohrungen für die gemeinsame Druckleitung spanabhebend auszubilden, kön nen auch keine Späne oder sonstige Rückstände aus der spanabhebenden Bearbeitung im Rohrleitungssystem verblei ben, so daß die erfindungsgemäße Pumpe den herkömmlichen Lösungen auch im Hinblick auf sicherheitstechnische Aspekte überlegen sein dürfte.As by using a pre-made Rohrlei system eliminates the need for drilling to machine the common pressure line, can no chips or other residues from the Lead machining in the piping system ben, so that the pump according to the invention the conventional Solutions also with regard to safety-related aspects should be superior.
Ein besonders kompaktes Pumpengehäuse erhält man, wenn die Rohrleitung die Wellenachse der Radialpumpe im Abstand umgreift.A particularly compact pump housing can be obtained if the pipeline the shaft axis of the radial pump at a distance embraces.
An einem freien Endabschnitt der vorgefertigten Rohr leitung kann ein Anschluß, beispielsweise der Ausgangsan schluß zum Verbrennungsmotor befestigt werden, der beim Gießvorgang mit eingebettet wird. Durch diese Maßnahme ent fällt die Notwendigkeit, nach dem Gießen im Pumpengehäuse Aufnahmebohrungen zum Einschrauben des Anschlusses auszu bilden. Des weiteren ist durch das gemeinsame Einbetten der Rohrleitung und des Anschlusses sichergestellt, daß diese fluiddicht miteinander verbunden sind.At a free end section of the prefabricated pipe Line can be a connection, for example the output be attached to the internal combustion engine, which at Casting process is embedded with. This measure ent drops the need after casting in the pump housing Holes for screwing in the connection form. Furthermore, by jointly embedding the Pipeline and the connection ensure that this are connected to one another in a fluid-tight manner.
An dem anderen freien Ende der Rohrleitung kann bei spielsweise eine Verbindung für ein Sicherheitsventil, bei spielsweise ein Druckbegrenzungsventils zur Begrenzung des Druckes in der gemeinsamen Druckleitung vorgesehen werden.At the other free end of the pipeline can for example a connection for a safety valve for example, a pressure relief valve to limit the Pressure can be provided in the common pressure line.
Das erfindungsgemäße Pumpengehäuse wird vorteilhafter weise aus einer Aluminiumlegierung im Druckgießverfahren hergestellt. The pump housing according to the invention becomes more advantageous wise from an aluminum alloy in the die casting process produced.
Der fertigungstechnische Aufwand läßt sich weiter we sentlich verringern, wenn die Rohrleitung mit Durchbrüchen versehen ist, über die die Rohrleitung an die Ausgangslei tungen der Druckventile anschließbar ist. Eine besonders effektive Art zur Ausbildung dieser Durchbrüche besteht darin, daß die Durchbrüche bereits bei der Vorfertigung der Rohrleitung gebohrt werden und dann als Aufnahmebohrungen für Haltepins dienen, die zur Fixierung der Rohrleitung in der Gießform verwendet werden. Beim Umgießen der Rohrlei tung werden auch diese Haltepins umgossen und anschließend ausgeschmolzen oder auf sonstige Weise entfernt, so daß die Durchbrüche durch den Gießvorgang nicht verschlossen wer den. Die durch das Entfernen der Haltepins entstehenden Hohlräume werden als Verbindungskanal zwischen der Rohr leitung und dem Ausgang des Druckventils verwendet.The manufacturing cost can be further reduce significantly if the pipeline with breakthroughs is provided, via which the pipeline to the exit line lines of the pressure valves can be connected. A special one effective way of forming these breakthroughs in that the breakthroughs already in the prefabrication of the Pipe are drilled and then as location holes for holding pins that are used to fix the pipeline in the mold can be used. When pouring over the Rohrlei tion, these retaining pins are also cast around and then melted out or otherwise removed, so that the Breakthroughs not closed by the pouring process the. The result of removing the holding pins Cavities are used as a connecting channel between the pipe line and the outlet of the pressure valve used.
Zusätzlich zu den Haltepins kann die Rohrleitung noch durch entsprechende Gegenhaltepins in der Gießform abge stützt werden, die nur am Außenumfang der Rohrleitung an greifen. Diese Gegenhaltepins bilden dann Ausnehmungen im Pumpengehäuse, die jedoch nicht verschlossen werden müssen, da die Rohrleitung im Bereich der Gegenhaltepins verschlos sen ist. Das heißt, lediglich die vorbeschriebenen Hal tepins greifen in Durchbrüche ein.In addition to the holding pins, the pipeline can still abge in the casting mold with appropriate counter pins are supported only on the outer circumference of the pipeline to grab. These counter pins then form recesses in the Pump housing, which, however, does not have to be closed, since the pipeline is closed in the area of the counter pins is. That is, only the Hal described above tepins intervene in breakthroughs.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:The following is a preferred embodiment the invention with reference to schematic drawings tert. Show it:
Fig. 1 eine geschnittene Teildarstellung einer erfin dungsgemäßen Radialkolbenpumpe; Figure 1 is a partial sectional view of an inventive radial piston pump.
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 durch das Pumpengehäuse mit einer eingegossenen vorgefer tigten Rohrleitung und Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1 by the pump housing with a cast-in prefabricated pipe and
Fig. 3 eine Detaildarstellung der Radialkolbenpumpe aus Fig. 1. Fig. 3 is a detail view of the radial piston pump in FIG. 1.
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Hälfte einer Radialkolbenpumpe 1, wobei der Schnitt so gelegt ist, daß nur eine Fördereinheit 2 sichtbar ist. Die Radialkolben pumpe 1 hat ein zweiteiliges Pumpengehäuse mit einem Gehäu setopf 4, der durch einen Gehäusedeckel im folgenden Gehäu seflansch 6 genannt, geschlossen ist. Im Pumpengehäuse sind eine Vielzahl, beispielsweise drei Zylinderaufnahmeräume 8 ausgebildet, in denen jeweils eine der Fördereinheiten 2 aufgenommen ist. Fig. 1 shows a section through half of a radial piston pump 1 , the section being laid so that only one delivery unit 2 is visible. The radial piston pump 1 has a two-part pump housing with a hous setopf 4 , which is called seflansch 6 through a housing cover in the following hous, closed. A multiplicity, for example three, cylinder receiving spaces 8 are formed in the pump housing, in each of which one of the delivery units 2 is accommodated.
In der Trennebene zwischen Gehäusetopf 4 und Gehäuse flansch 6 ist eine umlaufende, gasdichte Dichtung 9 ange ordnet, die ähnlich einer Zylinderkopfdichtung ausgeführt ist. Die beiden Gehäuseteile sind mittels Spannschrauben 11 miteinander verschraubt.In the parting plane between the housing cup 4 and the housing flange 6 , a circumferential, gas-tight seal 9 is arranged, which is designed similar to a cylinder head gasket. The two housing parts are screwed together by means of clamping screws 11 .
Der Antrieb der Fördereinheiten 2 erfolgt über eine Ex zenterwelle 10, die im Gehäusetopf 4 gelagert ist. Die Schmierung/Kühlung der Wellenlager erfolgt über einen nicht dargestellten Schmiermittelkreislauf.The conveyor units 2 are driven via an ex center shaft 10 which is mounted in the housing pot 4 . The shaft bearings are lubricated / cooled via a lubricant circuit, not shown.
Das Fördermittel, im vorliegenden Fall Benzin, wird über einen nicht dargestellten Eingangsanschluß in einen zwischen Gehäusetopf 4 und Gehäuseflansch 6 ausgebildeten Kurbelraum 16 mit einem vorbestimmten Vordruck (1 bis 5 bar) zugeführt und nach Druckbeaufschlagung über einen Aus gangsanschluß zum Verbrennungsmotor geleitet.The funding, in the present case gasoline, is fed via an input connection, not shown, into a crank chamber 16 formed between housing pot 4 and housing flange 6 with a predetermined admission pressure (1 to 5 bar) and, after pressurization, passed via an output connection to the internal combustion engine.
Die Exzenterwelle 10 hat einen radial vorspringenden Exzenter 20, dessen Mittelpunkt um das Exzentrizitätsmaße gegenüber der Drehachse 22 der Exzenterwelle 10 versetzt ist. The eccentric shaft 10 has a radially projecting eccentric 20 , the center of which is offset by the eccentricity measures with respect to the axis of rotation 22 of the eccentric shaft 10 .
Im Gegensatz zum eingangs zitierten Stand der Technik ist die Exzenterwelle 10 beim erfindungsgemäßen Ausfüh rungsbeispiel nur einseitig gelagert, wobei ein fettgefüll tes Wälzlager 18 in einer Axialbohrung 24 des Gehäusetopfs 4 befestigt ist. Die Axialbohrung 24 ist mit einer Radial schulter 26 versehen, an der der in Fig. 1 linke Endab schnitt des Wälzlagers 18 abgestützt ist.In contrast to the prior art cited at the outset, the eccentric shaft 10 in the exemplary embodiment according to the invention is only supported on one side, a grease-filled roller bearing 18 being fastened in an axial bore 24 of the housing pot 4 . The axial bore 24 is provided with a radial shoulder 26 on which the left in Fig. 1 Endab section of the roller bearing 18 is supported.
An der anderen Stirnseite des Wälzlagers 18 ist eine Wellendichteinrichtung 28 vorgesehen, über die der Kurbel raum 16 und die sonstigen Strömungswege des Fördermittels gegenüber dem Schmiermittelkreislauf abgedichtet ist. Die Wellendichteinrichtung 28 hat einen am Innenumfang der Axialbohrung 24 und an der Wälzlageranordnung 18 anliegen den Dichtring 30, der über einen Gleitring 32 in seine Dichtungsposition gedrückt wird. Letzerer liegt mit seiner Gleitfläche 34 an einer Ringstirnfläche 40 eines kappenför mig ausgebildeten Exzenterrings 36 an, der über ein nicht gezeigtes Gleitlager auf dem Exzenter 20 der Exzenterwelle 10 gelagert ist.On the other end of the roller bearing 18 , a shaft sealing device 28 is provided, via which the crank chamber 16 and the other flow paths of the conveyor are sealed against the lubricant circuit. The shaft sealing device 28 has a on the inner periphery of the axial bore 24 and to the rolling bearing assembly 18 abut the sealing ring 30, which is pressed via a seal ring 32 in its sealing position. The latter rests with its sliding surface 34 on an annular end face 40 of a kappenför-shaped eccentric ring 36 which is mounted on the eccentric 20 of the eccentric shaft 10 via a plain bearing, not shown.
Wie der Figur entnehmbar ist, hat der Exzenterring 36 einen kappen- oder tassenförmigen Querschnitt und umgreift in der gezeigten Darstellung den Exzenter 20, der das frei auskragende Ende der Exzenterwelle 10 bildet. Die Ring stirnfläche 40 des Exzenterrings 36 liegt an der Dicht fläche 34 des Gleitrings 32 an. Zur Verminderung der Rei bung zwischen der Ringstirnfläche 40 und der Dichtfläche 34 kann der Gleitring 32 oder der Exzenterring 36 mit einem reibungsmindernden Einsatz versehen werden, der beispiels weise aus Teflon bestehen kann.As can be seen from the figure, the eccentric ring 36 has a cap-shaped or cup-shaped cross section and, in the illustration shown, encompasses the eccentric 20 , which forms the freely projecting end of the eccentric shaft 10 . The ring end face 40 of the eccentric ring 36 lies on the sealing surface 34 of the slide ring 32 . In order to reduce the friction between the ring end face 40 and the sealing surface 34 , the slide ring 32 or the eccentric ring 36 can be provided with a friction-reducing insert, which can be made of Teflon, for example.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Vorspan nung des Exzenterrings 36 in Axialrichtung auf den Gleit ring 32 zu durch eine Andruckeinrichtung, die durch einen Druckring 44 gebildet ist, der mittels einer Vorspannfeder 46 gegen die Stirnseite eines Bodens 48 des Exzenterrings 36 gedrückt wird. Der Druckring 44 ist winkeleinstellbar, so daß er exakt an die Geometrie des Bodens 48 anpaßbar ist.In the embodiment shown, the bias of the eccentric ring 36 takes place in the axial direction on the slide ring 32 by a pressure device which is formed by a pressure ring 44 which is pressed by means of a biasing spring 46 against the end face of a bottom 48 of the eccentric ring 36 . The pressure ring 44 is adjustable in angle so that it can be adapted exactly to the geometry of the base 48 .
Bei dieser Konstruktion ist somit der Exzenterring 36 Teil der Wellendichteinrichtung 28, die den Gleitring 32 gegen den Dichtring 30 preßt.In this construction, the eccentric ring 36 is thus part of the shaft sealing device 28 , which presses the slide ring 32 against the sealing ring 30 .
Bei der gewählten Konstruktion ist die Relativgeschwin digkeit zwischen dem Gleitring 32 und dem Exzenterring 36 vergleichsweise gering, so daß der Wärmeeintrag in das Ben zin aufgrund der Reibung und auch der Verschleiß der Dicht flächen minimal ist.In the chosen construction, the Relativgeschwin speed between the slide ring 32 and the eccentric ring 36 is comparatively low, so that the heat input into the gasoline due to the friction and also the wear of the sealing surfaces is minimal.
Der Andruck des Exzenterrings 36 gegen den Gleitring 32 erfolgt neben der Andruckeinrichtung noch durch den Fluid druck im Kurbelraum 16, der etwa dem am Eingangsanschluß anliegenden Vordruck des Kraftstoffes entspricht. Theore tisch könnte der Andruck des Exzenterrings 36 auch alleine durch diesen Vordruck erfolgen, so daß unter Umständen auf die Andruckeinrichtung (Druckring 44, Vorspannfeder 46) verzichtet werden könnte. Durch die Ausbildung des den freien Endabschnitt der Exzenterwelle 10 umgreifenden Ex zenterrings 36 und dessen fluiddichter Anlage am Gleitring 32 kann das im Kurbelraum 16 befindliche Benzin nicht zu den Lagerstellen (Gleitlager 38, Wälzlager zwischen Exzen terring 36 und Exzenterwelle 10) gelangen, so daß eine Ver mischung der beiden Fluidkreisläufe (Schmiermittel, Benzin) verhindert ist.The pressure of the eccentric ring 36 against the slide ring 32 takes place in addition to the pressure device by the fluid pressure in the crank chamber 16 , which corresponds approximately to the pre-pressure of the fuel applied to the inlet port. Theoretically, the pressure of the eccentric ring 36 could also be done solely by this form, so that under certain circumstances the pressure device (pressure ring 44 , biasing spring 46 ) could be dispensed with. Due to the formation of the free end portion of the eccentric shaft 10 encompassing Ex center ring 36 and its fluid-tight contact with the slide ring 32 , the gasoline located in the crank chamber 16 cannot reach the bearing points (slide bearing 38 , roller bearing between eccentric ring 36 and eccentric shaft 10 ), so that a Mixing of the two fluid circuits (lubricant, gasoline) is prevented.
Der Exzenterring 36 ist an seinem in der Figur oberen Endabschnitt abgeflacht, wobei die Abflachung etwa senk recht zur Zeichenebene in der Figur verläuft. Während der Drehung der Exzenterwelle 10 behält die Abflachung ihre Orientierung zur Fördereinheit 2 bei, so daß eine defi nierte Anlagefläche geschaffen wird. Aufgrund der Taumelbe wegung des Exzenters 20 vollführt der Exzenterring 38 dabei eine Ausgleichsbewegung, so daß zwischen Fördereinheit 2 und Abflachung eine Relativverschiebung etwa senkrecht zur Zeichenebene erfolgt. Hinsichtlich weiterer Details der Fördereinheit 2 sei auf die folgenden Ausführungen verwie sen.The eccentric ring 36 is flattened at its upper end section in the figure, the flattening being approximately perpendicular to the plane of the drawing in the figure. During the rotation of the eccentric shaft 10 , the flattening maintains its orientation to the conveyor unit 2 , so that a defi ned contact surface is created. Due to the wobble movement of the eccentric 20 , the eccentric ring 38 carries out a compensatory movement, so that between the conveyor unit 2 and flattening there is a relative displacement approximately perpendicular to the plane of the drawing. With regard to further details of the conveyor unit 2 , reference is made to the following explanations.
Der Gehäusetopf 4 und der Gehäuseflansch 6 begrenzen den Kurbelraum 16, aus dem heraus sich in Axialrichtung die Aufnahmeräume 8 für die Fördereinheiten 2 erstrecken. Jede dieser Fördereinheiten 2 hat einen feststehenden, radial in der Trennebene zwischen Gehäusetopf 4 und dem Gehäuse flansch 4 befestigten, stehenden zylinderförmigen Kolben 52, auf dem ein oszillierend bewegbarer Zylinder 54 geführt ist. Die Befestigung des Kolbens 52 erfolgt mittels einer Klemmeinrichtung. Zur Lagefixierung des Kolbens 52 sind in der Trennebene (Gehäusetopf 4, -flansch 6) hochgenau ge prägte Aufnahmen 56 ausgebildet, gegen die der Kolben 52 durch die Klemmeinrichtung gedrückt wird. Diese Klemmung kann beispielsweise durch eine Blattfeder, Elastomer oder durch Schraubenvorspannung - beispielsweise aufgebracht durch die Spannschrauben 11 - erfolgen. Der zylinderförmige Kolben 52 kann sehr einfach beispielsweise durch spitzen loses Schleifen feinstbearbeitet werden. Die Spannschrauben 11 durchsetzen einen Flansch 60 des Gehäusetopfes 4.The housing pot 4 and the housing flange 6 delimit the crank chamber 16 , from which the receiving spaces 8 for the conveyor units 2 extend in the axial direction. Each of these conveyor units 2 has a stationary, cylindrical piston 52 fixed radially in the parting plane between the housing pot 4 and the housing flange 4 , on which an oscillating cylinder 54 is guided. The piston 52 is fastened by means of a clamping device. To fix the position of the piston 52 are formed in the parting plane (housing pot 4 , flange 6 ) highly precise GE embossed receptacles 56 against which the piston 52 is pressed by the clamping device. This clamping can take place, for example, by means of a leaf spring, elastomer or by means of screw pretensioning, for example applied by the tensioning screws 11 . The cylindrical piston 52 can be machined very easily, for example by sharpening it loosely. The clamping screws 11 pass through a flange 60 of the housing pot 4 .
Der auf dem Kolben 52 geführte Zylinder 54 hat an sei nem Umfang eine Ringstirnfläche 62, an der eine Druckfeder 64 angreift, deren anderes Ende über einen am Gehäuse gela gerten Federteller 65 abgestützt ist. Der Zylinder 54 wird mittels der Druckfeder 64 in Richtung auf den Außenumfang des Exzenterrings 36 vorgespannt.The cylinder 54 guided on the piston 52 has on its circumference an annular end face 62 on which a compression spring 64 engages, the other end of which is supported by a spring plate 65 which is mounted on the housing. The cylinder 54 is biased by the compression spring 64 toward the outer periphery of the eccentric ring 36 .
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt der Zylinder 54 über einen ringförmigen Gleitschuh 50 auf der Abflachung des Exzenterrings 36 auf. Das dem Zylinder 54 zuweisende Ende des Gleitschuhs 50 taucht in eine Um fangsausnehmung 53 des Zylinders 54 ein. Da der Gleitschuh 50 die Umfangsausnehmung 52 umgreift, ist dessen sichere Axialführung gewährleistet, so daß dieser während der Aus gleichsbewegung des Exzenterrings 36 nicht kippen kann.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the cylinder 54 rests on the flattened portion of the eccentric ring 36 via an annular sliding shoe 50 . The cylinder 54 assigning the end of the sliding block 50 is immersed in an order of the cylinder 53 fangsausnehmung 54th Since the sliding shoe 50 encompasses the circumferential recess 52 , its secure axial guidance is ensured, so that it cannot tilt during the equalizing movement of the eccentric ring 36 .
In den wellenseitigen Endabschnitten der den Kolben 52 aufnehmenden Zylinderbohrung 68 ist ein Plattenventil 76 eingeschraubt, das eine in der Zylinderbohrung 68 geführte Platte mit Durchtrittsbohrungen 78 und eine Befestigungs schraube 79 hat, die soweit in die Zylinderbohrung 68 ein geschraubt ist, daß die Platte noch eine Bewegung in Axial richtung der Zylinderbohrung 54 durchführen kann. Der Plat te können nicht gezeigte Federelemente zur Vorspannung in die Schließstellung zugeordnet sein. Die Anlageflächen für die Platte an der Befestigungsschraube 79 und der Ra dialschalter der Zylinderbohrung 68 sind als Ventilsitzflä chen ausgeführt. In der gezeigten Position sind die Durch trittsbohrungen 78 durch Anlage der Platte an die Sitzflä che der Befestigungsschraube 79 verschlossen. Diese ist mit einer Durchgangsbohrung 81 versehen, so daß das Benzin durch die Befestigungsschraube 70 und die Durchtrittsboh rungen 78 hindurch bei abgehobener Platte in den Zylinder raum einströmen kann.In the shaft-side end portions of the piston 52 receiving the cylinder bore 68 , a plate valve 76 is screwed in, which has a plate guided in the cylinder bore 68 with through-holes 78 and a fastening screw 79 , which is screwed into the cylinder bore 68 so far that the plate is still one Can perform movement in the axial direction of the cylinder bore 54 . The plat te can be assigned spring elements, not shown, for prestressing in the closed position. The contact surfaces for the plate on the fastening screw 79 and the Ra dial switch of the cylinder bore 68 are designed as valve seat surfaces. In the position shown, the through holes 78 are closed by the plate bearing against the seat surface of the fastening screw 79 . This is provided with a through hole 81 so that the gasoline through the fastening screw 70 and the Durchgangsboh stanchions 78 can flow into the cylinder space when the plate is lifted.
Anstelle der Befestigungsschraube 70 kann auch der Gleitschuh 50 zur Befestigung der Platte verwendet werden.Instead of the fastening screw 70 , the slide shoe 50 can also be used to fasten the plate.
Wie der Figur des weiteren entnehmbar ist, ist der Kol ben 52 mit einer Axialbohrung 82 versehen, in deren in Fig. 1 oberen Endabschnitt ein Druckventil 84 eingeschraubt ist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Druckventil 84 als Kugelrückschlagventil ausgeführt, dessen kugelförmi ger Ventilkörper 86 federnd gegen einen Ventilsitz in der Axialbohrung 82 vorgespannt ist. Bei abgehobenen Ventilkör per 86 kann das druckbeaufschlagte Benzin (ca. 100 bar) über einen Verbindungskanal 88 zu einer Druckleitung 92 ge führt werden, die im folgenden noch näher beschrieben wird. As can be seen from the figure further, the Kol ben 52 is provided with an axial bore 82 , in the upper end portion in Fig. 1, a pressure valve 84 is screwed. In the embodiment shown, the pressure valve 84 is designed as a ball check valve, the kugelförmi ger valve body 86 is resiliently biased against a valve seat in the axial bore 82 . When lifted Ventilkör by 86 , the pressurized gasoline (about 100 bar) via a connecting channel 88 leads to a pressure line 92 ge, which will be described in more detail below.
Von dort strömt das druckbeaufschlagte Benzin zum Ausgangs anschluß.From there, the pressurized gasoline flows to the exit connection.
Der Ausgang des Druckventils 84 ist durch eine Radial bohrung 94 im Klemmbereich des Kolben 52 ausgebildet, die einerseits in der Axialbohrung 82 und andererseits im Ver bindungskanal 88 mündet, der auch die Aufnahme 56 durch setzt.The output of the pressure valve 84 is formed by a radial bore 94 in the clamping area of the piston 52 , which on the one hand opens into the axial bore 82 and on the other hand in the connecting channel 88 , which also penetrates the receptacle 56 .
Die in der Figur dargestellte Konstruktion der Förder einheit hat den Vorteil, daß die Einheit aus Druckventil 84, Kolben 52, Zylinder 54 sowie Saugventil vormontiert werden kann und dann als vorgeprüfte Patrone oder Cartridge in das Pumpengehäuse eingeschraubt wird, so daß der ferti gungs- und montagetechnische Aufwand auf ein Minimum redu ziert ist.The construction of the conveyor unit shown in the figure has the advantage that the unit comprising the pressure valve 84 , piston 52 , cylinder 54 and suction valve can be preassembled and then screwed into the pump housing as a pre-tested cartridge or cartridge, so that the manufacturing and assembly costs are reduced to a minimum.
Die vorbeschriebene Konstruktion hat den weiteren Vor teil, daß die Strömungswege vom Kurbelraum 16 hin zum Zy linderraum sehr kurz und ohne wesentliche Umleitungen aus gebildet sind, so daß die Strömungswiderstände auf ein Mi nimum reduziert sind.The construction described above has the further part before that the flow paths from the crank chamber 16 to the cylinder space are very short and without significant diversions, so that the flow resistances are reduced to a minimum.
Das Eintreten von Öl von außen her wird über einen wei teren Wellendichtring 90 verhindert, der an dem antriebs seitigen Endabschnitt der Exzenterwelle 10 befestigt ist.The entry of oil from the outside is prevented by a white shaft seal 90 , which is attached to the drive-side end portion of the eccentric shaft 10 .
Beim Saughub des Zylinders 54, d. h. bei dessen Abwärts bewegung aus der in Fig. 1 dargestellten Position steht unterhalb des im Zylinder 54 befestigten Plattenventils 76 eine Flüssigkeitssäule, die aufgrund ihrer Massenträgheit der Abwärtsbewegung der Platte und damit des Zylinders 54 entgegenwirkt und somit das Abheben der Platte und das Fül len des sich vergrößernden Zylinderraums unterstützt, so daß die Füllung schneller und mit weniger Strömungswider stand erfolgen kann. During the suction stroke of the cylinder 54 , ie during its downward movement from the position shown in FIG. 1, there is a liquid column below the plate valve 76 fastened in the cylinder 54 , which counteracts the downward movement of the plate and thus the cylinder 54 due to its inertia, and thus the lifting of the plate Plate and the filling len of the enlarging cylinder space supports, so that the filling can be done faster and with less flow resistance.
Die Ausgleichsbewegung des Exzenterringes 36 verursacht eine Verwirbelung des sich in der Kurbelkammer 16 befindli chen Benzins, so daß eventuell im Kurbelraum auftretende Gasblasen verwirbelt werden und sich nicht an einer Stelle ansammeln können.The compensating movement of the eccentric ring 36 causes swirling of the petrol located in the crank chamber 16 , so that any gas bubbles occurring in the crank chamber are swirled and cannot accumulate at one point.
Fig. 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht von rechts auf den Gehäuseflansch 6 der Radialkolbenpumpe 1 aus Fig. 1. Der Gehäuseflansch 6 hat einen etwa dreieckförmig ausgestalteten Umriß, wobei in jedem Eckbereich, parallel zur Zeichenebene eine der Fördereinheiten 2 (siehe Fig. 1) ausgebildet ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Druck leitung 92 aus einer vorgefertigten Rohrleitung herge stellt, die in die Gießform zur Herstellung des Gehäuse flanschs 6 eingelegt wird. Üblicherweise wird der Gehäuse flansch 6 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, die im Druckgußverfahren verarbeitet wird. FIG. 2 shows a sectional side view from the right onto the housing flange 6 of the radial piston pump 1 from FIG. 1. The housing flange 6 has an approximately triangular shape, one of the delivery units 2 being formed in each corner area, parallel to the plane of the drawing (see FIG. 1) is. As can be seen from Fig. 2, the pressure line 92 from a prefabricated pipeline is Herge, which is inserted into the mold for producing the housing flange 6 . Usually, the housing flange 6 is made of an aluminum alloy, which is processed in the die casting process.
Die als vorgefertigte Rohrleitung ausgebildete Druck leitung 92 hat gemäß Fig. 2 ebenfalls eine etwa dreieck förmige Struktur und führt um eine zentrale Ausnehmung 96 des Gehäuseflansches 6 herum. Dieser nabenförmige Vorsprung bildet einen Teil des Kurbelraums 16 zur Aufnahme des Ex zenters 20 und des Exzenterrings 36. Die Befestigung des Gehäuseflanschs 6 am Gehäusetopf 4 erfolgt mittels sechs Spannschrauben 11, die durch Löcher des Gehäuseflansches 6 gesteckt und in gestrichelt angedeutete Aufnahmebohrungen des Gehäusetopfes 4 eingeschraubt sind. Durch die übertra genen Klemmkräfte werden auch die drei Kolben 52 in der Trennebene zwischen Gehäuseflansch 6 und Gehäusetopf 4 ein gespannt. Da die Spannschrauben 11 jeweils beidseitig des Kolbens 52 angeordnet sind, können die Klemmkräfte sehr gleichmäßig aufgebracht werden, so daß die Lagefixierung vereinfacht ist.The pressure line 92 designed as a prefabricated pipeline also has an approximately triangular structure according to FIG. 2 and leads around a central recess 96 of the housing flange 6 . This hub-shaped projection forms part of the crank chamber 16 for receiving the Ex center 20 and the eccentric ring 36th The housing flange 6 is fastened to the housing pot 4 by means of six clamping screws 11 which are inserted through holes in the housing flange 6 and screwed into receiving bores of the housing pot 4 , indicated by dashed lines. Due to the transmitted clamping forces, the three pistons 52 are clamped in the parting plane between the housing flange 6 and the housing pot 4 . Since the clamping screws 11 are arranged on both sides of the piston 52 , the clamping forces can be applied very uniformly, so that the position fixing is simplified.
An dem in Fig. 2 linken, in einer Radialebene liegen den, freien Endabschnitt der Druckleitung 92 ist der Aus gangsanschluß 17 aufgesteckt, der entweder bereits bei der Vorfertigung der Druckleitung 92 aufgesteckt und somit beim Gießen mit eingebettet wird, oder nachträglich in einer entsprechend ausgebildeten Aufnahmebohrung des Gehäu seflanschs 6 eingesteckt wird. Im letztgenannten Fall muß die Rohrleitung während des Gießens mit einem entsprechen den Verschlußkörper abgeschlossen werden. Das andere Ende der Druckleitung 92 führt in axialer Richtung in eine Auf nahme, in die ein nicht dargestelltes Druckbegrenzungsven til eingebaut ist, über das der Maximaldruck in der Druck leitung begrenzt wird.On the left in Fig. 2, in a radial plane, the free end portion of the pressure line 92 , the output port 17 is plugged on, which is either already plugged in during the prefabrication of the pressure line 92 and thus embedded during casting, or subsequently in a suitably designed one Receiving hole of the hous seflanschs 6 is inserted. In the latter case, the pipeline must be closed with a corresponding closure body during casting. The other end of the pressure line 92 leads in the axial direction to an acquisition in which a pressure relief valve, not shown, is installed, via which the maximum pressure in the pressure line is limited.
In den Eckbereichen der Druckleitung 92 ist jeweils ein Durchbruch 98 ausgebildet, dessen Achse in Fig. 2 etwa rechtwinklig zur Zeichenebene verläuft. Dieser Durchbruch 98 mündet gemäß Fig. 1 in den Verbindungskanal 88.In the corner areas of the pressure line 92 , an opening 98 is formed, the axis of which in FIG. 2 runs approximately at right angles to the plane of the drawing. This breakthrough 98 opens as shown in FIG. 1 in the connecting passage 88.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Drucklei tung 92 vor dem Einlegen in die Gießform in die in Fig. 2 dargestellte Dreiecksform gebogen, der Anschluß 17 aufge steckt und die drei Durchbrüche 98 in den Eckbereichen aus gebildet. Am anderen freien Endabschnitt wird ein nicht dargestellter Verschluß angeordnet, der ein Eindringen von Schmelze in die Rohrleitung verhindert. Die vorgefertigte Druckleitung 92 wird nach einer Reinigung in eine Gießform 100 (s. Fig. 3) eingelegt.In the illustrated embodiment, the processing is Drucklei 92 prior to insertion into the mold to the position shown in Fig. 2 triangular shape bent, the connector 17 plugged up, and the three openings formed in the corner regions of 98. At the other free end section, a closure, not shown, is arranged, which prevents melt from penetrating into the pipeline. The prefabricated pressure line 92 is inserted into a casting mold 100 (see FIG. 3) after cleaning.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Details X aus Fig. 1, aus der die Abstützung der Druckleitung 92 in einer angedeuteten Gießform 100 hervorgeht. Demgemäß wird die Druckleitung 92 durch Pins in der Gießform 100 fi xiert, so daß sie sich beim Einströmen der Schmelzfront nicht verschieben kann. Der in Fig. 3 links dargestellte Haltepin 102 ist konisch ausgebildet und taucht mit seiner Spitze in den Durchbruch 98 ein, während die Basis des Hal tepins 102 an der Umfangswandung der Gießform 100 abge stützt ist. Der Haltepin 102 liegt dichtend an den Wandun gen des Durchbruchs 98 an, so daß die Schmelze nicht in das Innere der Rohrleitung eindringen kann. Während des Gieß vorganges wird somit die Druckleitung 92 eingebettet und durch den Haltepin 102, der nach dem Gießvorgang entfernt wird, ohne weitere Nachbearbeitung der Verbindungskanal 88 ausgebildet, der in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist. Das Entfernen des Pins 102 kann durch Ausschmelzen oder sonsti ge Weise erfolgen. FIG. 3 shows a schematic illustration of the detail X from FIG. 1, from which the support of the pressure line 92 in an indicated casting mold 100 emerges. Accordingly, the pressure line 92 is fi xed by pins in the mold 100 , so that it can not move when the melt front flows in. The holding pin 102 shown in Fig. 3 is conical and dips with its tip into the opening 98 , while the base of the Hal tepins 102 is supported abge on the peripheral wall of the mold 100 . The holding pin 102 is sealing against the wall gene gene of the opening 98 so that the melt can not penetrate into the interior of the pipeline. During the casting process, the pressure line 92 is thus embedded and formed by the holding pin 102 , which is removed after the casting process, without further post-processing of the connecting channel 88 , which is indicated by dashed lines in FIG. 3. The removal of the pin 102 can be done by melting or otherwise.
In der Gegenrichtung wird die Druckleitung 92 durch ei nen Gegenhaltepin 104 abgestützt, der einerseits am Au- ßenumfang der Druckleitung 92 angreift und andererseits in der Gießform 100 abgestützt ist. Dieser Gegenhaltepin 104 kann die in Fig. 3 dargestellte konische Form oder eine andere geeignete Geometrie aufweisen. Selbstverständlich sind eine Vielzahl derartiger Pins 102, 104 entlang der Druckleitung 92 in der Gießform 100 verteilt, so daß die Rohrleitung 92 zuverlässig gegen eine Lagefixierung inner halb der Gießform 100 abgestützt ist. Durch den Gegenhalte pin 104 wird in der Wandung des Gehäuseflansch 6 eine Aus nehmung ausgebildet, die jedoch nicht abgedichtet werden muß, da die Druckleitung 92 in dem Bereich des Gegenhalte pins 104 eine geschlossene Umfangswandung hat.In the opposite direction, the pressure line 92 is supported by a retaining pin 104 which, on the one hand, engages the outer circumference of the pressure line 92 and, on the other hand, is supported in the casting mold 100 . This counter pin 104 can have the conical shape shown in FIG. 3 or another suitable geometry. Of course, a plurality of such pins 102, 104 distributed along the pressure line 92 in the mold 100, so that the pipe 92 is reliably supported against a positional fixing inner half of the mold 100th Through the counter pin 104 is in the wall of the housing flange 6 from a recess, which does not have to be sealed, since the pressure line 92 in the area of the counter pin 104 has a closed peripheral wall.
Nach dem Gießvorgang wird das Verschlußstück vom freien Endabschnitt der Druckleitung 92 entfernt und beispielswei se ein Druckbegrenzungsventil (nicht dargestellt) zur Be grenzung des Maximaldrucks an der Druckleitung 92 befe stigt. Die Druckleitung 92 bedarf nach dem Eingießen kei nerlei Nachbearbeitung, so daß sich auch keine Bearbei tungsrückstände im Inneren des Leitungssystems ansammeln können, die den Verbrennungsmotor beim späteren Einsatz be schädigen könnten.After the casting process, the closure piece is removed from the free end section of the pressure line 92 and, for example, a pressure relief valve (not shown) for limiting the maximum pressure on the pressure line 92 is fixed. The pressure line 92 requires kei nerlei post-processing, so that no machining residues can accumulate inside the pipe system, which could damage the internal combustion engine during later use.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Druckleitung 92 durch eine vorgefertigte Rohrleitung erhöht somit einer seits die Funktionssicherheit der Radialkolbenpumpe und er möglicht es andererseits, den fertigungstechnischen Aufwand zur Herstellung der Druckleitung gegenüber den herkömmli chen Lösungen wesentlich zu verringern.The inventive design of the pressure line 92 through a prefabricated pipeline thus increases the functional reliability of the radial piston pump on the one hand, and on the other hand it makes it possible to significantly reduce the manufacturing outlay for producing the pressure line compared to the conventional solutions.
Selbstverständlich ist die Anwendung der Erfindung nicht auf Radialkolbenpumpen beschränkt, sondern das erfin dungsgemäße Verfahren läßt sich prinzipiell auch bei ande ren Pumpenkonstruktionen anwenden.It goes without saying that the invention is applied not limited to radial piston pumps, but the inventions The method according to the invention can in principle also be used in others use other pump designs.
Die Erfindung ist des weiteren nicht auf der Ausbildung einer Druckleitung, das heißt einer den Hochdruck führenden Leitung einer Pumpe beschränkt, sondern es könnte ebenso eine den Niederdruck führenden Leitung nach dem erfindungs gemäßen Verfahren ausgebildet werden.Furthermore, the invention is not based on training a pressure line, i.e. one that carries the high pressure Pipe a pump, but it could as well a line leading the low pressure according to the Invention be trained according to the procedure.
Hinsichtlich weiterer konstruktive Details sei auf die beiden parallelen Anmeldungen der Anmelderin 197 . . . und 197. . . (unsere Aktenzeichen MA7214, MA7215) verwiesen, deren Offenbarung zu derjenigen der vorliegenden zu zählen ist.With regard to further constructive details, see the two parallel applications by applicant 197. . . and 197.. . (our file numbers MA7214, MA7215), whose Revelation is to be counted as that of the present.
Offenbart sind eine Radialkolbenpumpe und ein Pumpenge häuse, insbesondere für eine derartige Radialkolbenpumpe, bei denen eine Druckleitung als vorgefertigtes Bauelement in das Pumpengehäuse eingebettet wird. Die Vorfertigung der Druckleitung ermöglicht eine einfache Herstellung des Pum pengehäuses und minimiert die Gefahr, daß sich bei einer nachträglichen Bearbeitung anfallende Rückstände im Inneren der Druckleitung ansammeln.A radial piston pump and a pump piston are disclosed housing, especially for such a radial piston pump, where a pressure line as a prefabricated component is embedded in the pump housing. The prefabrication of the Pressure line enables easy production of the pump pen housing and minimizes the risk that a subsequent processing residues inside accumulate in the pressure line.
Claims (9)
- - Anfertigung einer Druckleitung (92), die an Förder einheiten (2) einer Pumpe anschließbar ist;
- - Einlegen der vorgefertigten Druckleitung (92) in ei ne Gießform (100) und
- - Gießen eines Gehäuseteils (4, 6) in der Gießform (100), so daß die Druckleitung (92) zumindest abschnitts weise eingebettet ist.
- - Production of a pressure line ( 92 ) which can be connected to the delivery units ( 2 ) of a pump;
- - Insert the prefabricated pressure line ( 92 ) in a mold ( 100 ) and
- - Casting a housing part ( 4 , 6 ) in the mold ( 100 ), so that the pressure line ( 92 ) is at least partially embedded.
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Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
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